专利名称：发光二极管式圣诞灯灯泡及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管(LED)式圣诞灯灯泡及其制造方法圣诞灯在欧美各地圣诞节时装饰使用，由于装饰效果好，故而广为消费者选用作为布景的装饰灯，请配合参阅图5所示，现有圣诞灯的元件分解示意图，该圣诞灯包括有灯泡90、灯蒂92及灯座94，灯泡90是用玻璃制成，其内部设置有钨丝900，在灯泡90一端延伸出接脚902，灯蒂92是用于组装灯泡90，灯泡90在组装至灯蒂92中定位后，即可将灯蒂92插设组装至灯座94中，该灯座94末端延伸出电线940，它用于传输电源功率，此类圣诞灯已有相当长的历史，虽然各相关厂商已发展出多种改进型的设计，但钨丝灯泡90的基本结构仍没有改变过。
由于上述现有圣诞灯灯泡在结构设计上不够完善，在使用上仍有许多不方便之处，诸如1．耗电因为一般的圣诞灯均采钨丝灯泡，该类灯泡的耗电量为每个2．5～3．5瓦，在大量使用时相当耗电。
2．有触电的顾虑现有的灯泡为了使用者方便使用，故采用供电电源为110伏特的交流电源，此种电源稍有不慎即易造成使用者触电，其安全性不够。
3．玻璃灯泡有破碎的可能由于现有的钨丝灯泡均采玻璃材质制作外壳，当制成圣诞灯串时串接数量庞大的灯泡，倘发生碰撞即易破碎，在悬挂使用时有割伤使用者的可能性。
4．使用寿命短由于现有的钨丝灯泡的使用寿命均相当有限，故而使得其在使用一次后，第二年可能即会有数个灯泡不亮而无法再次使用，且当灯泡钨丝烧断后，亦甚少有人进行维修更换，造成资源及经济上的浪费。
随着科技进步，人们不断地开发新的发光元件，在许多新开发完成的发光元件中，就圣诞灯的使用状态来看，用LED灯泡取代的可能性最高，但是，现有的LED灯泡在制作上无法符合圣诞灯的需求，故迄今尚未见有以LED灯泡制成的圣诞灯问世。
从现有的LED灯泡结构，其制造时是先以铁片冲制成图6中所示呈栅栏状的支架80粗胚，在该支架80粗胚顶端形成如图7中所示的呈相间隔的正、负电极端82、84，且在负电极端84顶部另再以冲压方式制成一容置杯840，然后依序进行镀铜、镀镍(保护铜，以不使氧化)、镀铜、镀银四道电镀程序以完成支架80的加工，以增加导电性而降低阻抗，接着可在支架80上进行芯片86的安装，其是先将芯片86焊接置于支架80负电极端84的容置杯840中，然后将其晶线860与正电极端82相焊接(如图8中所示)，此时可将支架80置入模条(图中未示)中，再在模条中灌入环氧树脂，经烘烤成型后即可将模条剥离，最后将支架80冲压裁切以完成LED灯泡的成品。
上述的LED灯泡制作流程是由各厂商自行选定而各有差异，然而它所运用的原理及所制成的LED灯泡均大同小异，就现有的LED灯泡制作过程及其结构来看，它并不适合运用在圣诞灯方面，问题是1．设备成本高现有的支架80在电镀流程中采用镀银的步骤，虽能够提高支架80的导电效果，但其设备成本相当高，无法与生产传统钨丝灯泡的设备相抗衡。
2．材料成本高现有的芯片86晶线860是以纯金材质制成，使得材料成本提高。
3．生产成本高现有的支架80在以铁片冲制成形后，需另搭配一冲压作业过程，以便在负电极端84端面上冲制成一容置杯840，此种生产制作流程的增加，必然造成生产成本提高。
4．结构设计的限制由于现有的LED灯泡是将芯片86安置在支架80负电极端84的容置杯840中，故而其仅能够朝向容置杯840开口的方向发光，而无法向侧面发光，故而无法适用在圣诞灯的灯串上。另外现有的LED灯泡均是将其芯片86安置在LED灯泡的底端处，倘将其结合在圣诞灯的灯蒂中时，其芯片必然会被包覆在灯蒂中，根本无法达到圣诞灯所需的发光装饰效果。
本发明的主要目的在于提供一种LED圣诞灯灯泡制造方法，通过适当的制作流程及材质的选择，使得LED灯泡的生产成本大幅降低，而能够接近钨丝灯泡的生产成本，以达到提供作为圣诞灯灯泡的功效。
本发明的另一目的在于提供一种省电、安全及寿命长的可组装成圣诞灯的LED灯泡。
为了实现上述目的，本发明一种发光二极管式圣诞灯灯泡制造方法，其特征在于该制造方法包括下列步骤a．将铁片以冲模方式制成支架粗胚，在该支架粗胚端部形成有相间隔的正、负电极端；b．在步骤a加工后的支架粗胚上进行镀铜；c．在步骤b加工后的支架粗胚上进行镀镍；d．在步骤c加工后的支架粗胚上进行再次镀铜；e．在步骤d加工后的支架粗胚上进行再次镀镍，以完成支架的加工；f．将芯片安置在支架负电极端的端面上；g．用超音波振荡进行芯片铝制晶线的打线，令晶线与支架正电极端相接；h．置人模条；i．在模条中灌人环氧树脂的灌胶；j．130℃硬化，k．后段烤8小时，l．冲模，将支架上不需要的部份切除，而留下连接电源的接脚，由此制成发光二极管灯泡，它组装入相配合的灯蒂中，而与灯座相结合以构成灯串。
上述的发光二极管式圣诞灯灯泡制造方法，其中，步骤c的电镀槽中可采用氨基磺酸镍。
上述的发光二极管式圣诞灯灯泡制造方法，其中，步骤e的电镀槽中可采用氨基磺酸镍。
上述的发光二极管式圣诞灯灯泡制造方法，其中，所述的芯片的晶线由铝材质制成。
为了实现上述目的，本发明一种发光二极管式圣诞灯灯泡，该发光二极管灯泡可搭配灯蒂而组装在构成灯串的灯座中，由环氧树脂灌胶制成的发光二极管灯泡中包含正电极端与负电极端，正、负电极端所延伸出的接脚则延伸在发光二极管灯泡下方，芯片安置在负电极端上，晶线则连接至正电极端。
上述的发光二极管式圣诞灯灯泡，其中，环氧树脂构成的发光二极管灯泡下缘恰架设组装在灯蒂中的定位，接脚则穿出灯蒂后向外侧弯折一百八十度而贴附在灯蒂外侧。
上述的发光二极管式圣诞灯灯泡，其中，芯片安置在负电极端的端面上。
上述的发光二极管式圣诞灯灯泡，其中，芯片在发光二极管灯泡中安置的位置高于灯蒂的上缘。
由于采用了上述的技术解决方案，本发明以合适的加工方法制成LED灯泡，可使LED灯泡的生产成本大幅降低，同时可以制作出搭配传统灯蒂及灯座来使用的LED灯泡，其具有产业化的利用价值，又本发明以LED灯泡取代现有圣诞灯串上的钨丝灯泡，其可提高使用安全性、达到省电功效、避免破碎而割伤使用者，以及增长使用寿命等优点。
以下结合附图进一步说明本发明的具体结构特征及目的。
图1是本发明LED圣诞灯灯泡与灯蒂、灯座相配合的元件分解示意图；图2是本发明LED圣诞灯灯泡与灯蒂的组合剖视结构配置示意图；图3是本发明由铁片冲模制成的支架结构示意图；图4是本发明支架正、负电极端结构放大示意图；图5是现有的钨丝灯泡与灯蒂、灯座的元件分解示意图；图6是现有的LED灯泡支架结构示意图；图7是现有的LED灯泡支架正，负电极端部份放大剖视结构示意图；图8是现有的LED灯泡芯片安置于支架正、负电极端部份后放大剖视结构示意图。
本发明LED圣诞灯灯泡制造方法与现有的LED灯泡制造方法相似，但在步骤的安排及材料的选择上则不相同，本发明的制造方法如下a．将铁片以冲模方式制成支架粗胚，在该支架粗胚端部形成有相间隔的正、负电极端；b．在步骤a加工后的支架粗胚上进行镀铜；c．在步骤b加工后的支架粗胚上进行镀镍；d．在步骤c加工后的支架粗胚上进行再次镀铜；e．在步骤d加工后的支架粗胚上进行再次镀镍，以完成支架的加工；f．将芯片安置在支架负电极端的端面上；g．用超音波振荡进行芯片铝制晶线的打线，令晶线与支架正电极端相接；h．置入模条；
i．在模条中灌入环氧树脂的灌胶；j．130℃硬化，k．后段烤8小时，l．冲模，将支架上不需要的部份切除，而留下连接电源的接脚，由此制成发光二极管灯泡，它组装人相配合的灯蒂中，而与灯座相结合以构成灯串。
上述的制造方法中对支架粗胚进行电镀时先后镀上了两层铜与两层镍，而不选用现有制造方法中的”镀银”步骤，而能够省却了镀银设备及镀银所需的成本，同时由两层铜与两层镀镍的层次性安排，让电镀层能够拥有合适的厚度，而可获致较佳的可信度。
一般现有的支架镀铜厚度为1．5μm，银厚度为2．03～3．00μm；本发明的支架镀铜厚度为1．5μm，镀镍厚度为2．00～3．00μm；虽然本发明采用两层镀镍的制造方法会使阻抗略为提高，其阻抗变化为镀银0．98mΩ／2．5mm；镀镍1．07mΩ／2．5mm，其对本发明的LED灯泡导电性能不会有影响。
在上述的制造方法中是将芯片安置在支架负电极端的端面上，即在该支架粗胚冲模成型后未再对其负电极端进行容置槽的冲模制程，故而省却了一个冲模的步骤，让整体的加工更为精简；在上述的制造方法中是将芯片的晶线采用铝材质制成，省却了现有纯金材质的晶线，适切的降低了生产成本；在上述的制造方法中于支架上是采用氨基磺酸镍来进行镀镍，其较现有的硫酸镍镀镍硬度低，而芯片的晶线是以铝材质制成，晶线的硬度较现有的纯黄金制成的晶线硬度高，故而可以超音波振荡进行晶线的互连，使晶线与支架正电极端相接，不再以现有的热熔方式(须加温至250℃)进行焊接，在加工上更为迅速，产品稳定性更佳。
由图1所示，本实用新型LED灯泡10与灯蒂20、灯座30相配合的元件分解示意图，其中可以见到该灯蒂20及灯座30均与现有的结构雷同，而其LED灯泡10的结构则为本实用新型的重点所在，在该LED灯泡10中包容有正电极端12与负电极端14，而正、负电极端12、14所延伸出的接脚120、140则延伸在LED灯泡10下方。
配合图2所示，本实用新型LED灯泡10与灯蒂20组合的剖面结构配置示意图，其中可以清晰的看出本实用新型的LED灯泡10内部的结构，其中正、负电极端12、14包容在环氧树脂当中，芯片16安置在负电极端14顶端面上，晶线160则连接至正电极端12，环氧树脂构成的LED灯泡10下缘恰架设组装在灯蒂20中的定位，接脚120、140则穿出灯蒂20后向外侧弯折一百八十度而贴附在灯蒂20外侧，如此即可将灯蒂20如同传统的钨丝灯泡般组装入图1中所示的灯座30中。
在图2中可以见到本实用新型是将芯片16安置在负电极端14的端面上，而不同于现有LED灯泡的芯片安置在一容置杯中，因而其发出的光茫可由LED灯泡10侧面散发出来，而达到设计时所要求的装饰功效；本实用新型的芯片16在LED灯泡10中安置的位置必须如图2所示般高于灯蒂20的上缘，如此才能够让芯片16发出的光茫向四周射出，而不会被灯蒂20所阻挡。
由图3中所示，为本实用新型由铁片冲模制成的支架100结构示意图，其整体架构与图6中所示的现有结构类同，但是由图4中所示，在本实用新型的支架100负电极端14端面上并未设置容置杯，即在本实用新型的支架100负电极端14端面上为一平面，而可将芯片16安置在该平面的端面上。
权利要求
1．一种发光二极管式圣诞灯灯泡制造方法，其特征在于该制造方法包括下列步骤a．将铁片以冲模方式制成支架粗胚，在该支架粗胚端部形成有相间隔的正、负电极端；b．在步骤a加工后的支架粗胚上进行镀铜；c．在步骤b加工后的支架粗胚上进行镀镍；d．在步骤c加工后的支架粗胚上进行再次镀铜；e．在步骤d加工后的支架粗胚上进行再次镀镍，以完成支架的加工；f．将芯片安置在支架负电极端的端面上；g．用超音波振荡进行芯片铝制晶线的打线，令晶线与支架正电极端相接；h．置入模条；i．在模条中灌入环氧树脂的灌胶；j．130℃硬化，k．后段烤8小时，l．冲模，将支架上不需要的部份切除，而留下连接电源的接脚，由此制成发光二极管灯泡，它组装入相配合的灯蒂中，而与灯座相结合以构成灯串。
2．根据权利要求1所述的发光二极管式圣诞灯灯泡制造方法，其特征在于步骤c的电镀槽中可采用氨基磺酸镍。
3．根据权利要求1所述的发光二极管式圣诞灯灯泡制造方法，其特征在于步骤e的电镀槽中可采用氨基磺酸镍。
4．根据权利要求1所述的发光二极管式圣诞灯灯泡制造方法，其特征在于所述的芯片的晶线由铝材质制成。
5．一种发光二极管式圣诞灯灯泡，该发光二极管灯泡可搭配灯蒂而组装在构成灯串的灯座中，其特征在于由环氧树脂灌胶制成的发光二极管灯泡中包含正电极端与负电极端，正、负电极端所延伸出的接脚则延伸在发光二极管灯泡下方，芯片安置在负电极端上，晶线则连接至正电极端。
6．根据权利要求5所述的发光二极管式圣诞灯灯泡，其特征在于所述的环氧树脂构成的发光二极管灯泡下缘恰架设组装在灯蒂中的定位，接脚则穿出灯蒂后向外侧弯折一百八十度而贴附在灯蒂外侧。
7．根据权利要求5所述的发光二极管式圣诞灯灯泡，其特征在于所述的芯片安置在负电极端的端面上。
8．根据权利要求5所述的发光二极管式圣诞灯灯泡，其特征在于，所述的芯片在发光二极管灯泡中安置的位置高于灯蒂的上缘。
全文摘要
本发明涉及一种发光二极管式(LED)圣诞灯灯泡及其制造方法,它是将支架冲制成型后进行镀铜及镀镍的电镀作业,然将芯片安置在支架上定位并进行打晶线,接着进行灌胶及加热硬化,经后段烘烤后完成LED的加工,再进行冲模制成LED灯泡成品,LED灯泡成品即可组装入灯蒂中;而可与灯座相结合,LED灯泡是将芯片设置在支架的顶端,其高度超过灯蒂的上缘,如此即可由LED灯泡侧向发光,并可达到省电与安全的双重功效。
文档编号H01L23/48GK1282985SQ99111930
公开日2001年2月7日 申请日期1999年7月29日 优先权日1999年7月29日
发明者李明顺 申请人:李洲企业股份有限公司